Ověření metod určení účinnosti snižujících spínaných zdrojů a jejich optimalizace

Abstract

Tato práce je zaměřena na metody určování účinnosti snižujících spínaných zdrojů a na jejich optimalizaci za účelem dosažení co nejvyšší efektivity. Cílem práce bylo, aby teoretické vztahy a výsledky simulací byly porovnány s naměřenými hodnotami účinnosti těchto zdrojů, a tím vzájemně ověřeny. Dále byl zkoumán vliv spínací frekvence, vstupního napětí při změně střídy a výstupního proudu na účinnost. Součástí práce je i návrh desek buck měniče, u nichž byla provedena optimalizace jak schématu, tak návrhu desky plošných spojů. Zvláštní pozornost byla věnována určení co nejvhodnější hodnoty mrtvého času pro dosažení nejvyšší účinnosti. Pro zajištění měření, napájení a řízení buck měničů byla navržena rovněž kontrolní deska, pomocí níž jsou měřené hodnoty odesílány do počítače.

This thesis is focused on methods for determining the efficiency of step-down (buck) switching power supplies and on their optimization to achieve the highest possible efficiency. The aim of the work was to compare theoretical equations and simulation results with measured efficiency values of these power supplies, thereby providing mutual verification. Furthermore, the influence of switching frequency, input voltage with varying duty cycle, and output current on efficiency was examined. The thesis also includes the design of buck converter boards, in which both the schematic and the PCB layout were optimized. Special attention was given to determining the most suitable dead time value to maximize efficiency. To enable measurement, power supply, and control of the buck converters, a control board was also designed, which transmits the measured values to a computer.